KẾT LUẬN
Nghiên cứu đã chứng minh sự phân giải của
virus là nguồn gây chết chính cho các quần thể
vi khuẩn và vi khuẩn lam dạng sợi trong hồ
Xuân Hương vào mùa khô, trong khi đó, sức ăn
của động vật phù du không thấy có tác động lên
các sinh vật phù du khác vào mùa này. Ngược
lại, trong mùa mưa, sức ăn của động vật phù du
được xác định là nguồn gây chết chính cho các
vi khuẩn lam đơn bào và vi khuẩn, có ít nhiều
tác động đến vi tảo. Đặc biệt, ở cả hai thí
nghiệm pha loãng đều không nhận thấy có sự
tác động của động vật phù du lên vi khuẩn lam
dạng sợi. Có thể đây là một trong những nguyên
nhân khiến cho phần lớn các đợt nở hoa nước
hồ Xuân Hương đều do sự bùng phát của các
chi thuộc vi khuẩn lam dạng sợi. Tuy nhiên, để
khẳng định vai trò của mỗi tác nhân lên các sinh
vật còn lại cần có những nghiên cứu theo hướng
này.
Lời cảm ơn: Tác giả xin cảm ơn GS Walker và
PGS.TS Đoàn Như Hải đã hướng dẫn cho tác
giả tiến hành các thí nghiệm pha loãng. Xin cảm
ơn chương trình học bổng DAAD đã tài trợ kinh
phí và các phương tiện khác để tác giả được đến
trường đại học Duisburg-Essen, CHLB Đức để
7 trang |
Chia sẻ: thucuc2301 | Lượt xem: 512 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu tác động gây chết của virus và động vật phù du cho vi khuẩn và thực vật phù du trong hồ Phú Dưỡng ở Đà Lạt, Việt Nam - Trần Thị Tình, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên cứu tác động gây chết của virus và động vật phù du
200
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG GÂY CHẾT CỦA VIRUS
VÀ ĐỘNG VẬT PHÙ DU CHO VI KHUẨN VÀ THỰC VẬT PHÙ DU
TRONG HỒ PHÚ DƯỠNG Ở ĐÀ LẠT, VIỆT NAM
Trần Thị Tình1*, Đoàn Như Hải2, Lê Bá Dũng1
1Trường Đại học Đà Lạt, *tinhtt_env@yahoo.com
2Viện Hải Dương học Nha Trang, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam
TÓM TẮT: Đã có một số nghiên cứu về tác động phân giải bởi virus và sức ăn của động vật phù
du lên lưới thức ăn thủy vực. Tuy nhiên, các nghiên cứu đánh giá vai trò gây chết của cả hai yếu tố
này ở cùng một thời điểm trong các thủy vực nội địa Việt Nam vẫn còn ít được nghiên cứu. Trong
nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng kỹ thuật pha loãng để ước tính tác động đồng thời của cả hai
yếu tố: sự phân giải của virus và sức ăn của động vật phù du đối với vi khuẩn, vi tảo, và đặc biệt là
tảo lam dạng sợi, nhóm ưu thế trong hồ cạn phú dưỡng Xuân Hương, Đà Lạt. Tiến hành hai thí
nghiệm pha loãng: một thí nghiệm thực hiện vào mùa khô (1/2014) và thí nghiệm còn lại được thực
hiện vào mùa mưa (7/2014). Mật độ virus và vi khuẩn được đếm bằng kính hiển vi huỳnh quang,
mật độ thực vật phù du được đếm bằng kính hiển vi quang học. Trong thí nghiệm mùa khô, sự
phân giải của virus được xác định là nguồn gây chết chính cho vi khuẩn lam, loại bỏ tương ứng
65% và 87% năng suất tiềm năng của vi khuẩn lam dạng sợi và vi khuẩn. Trong mùa mưa, sức ăn
của động vật phù du loại bỏ tương ứng 20%; 65% và 80% năng suất tiềm năng tảo đơn bào, vi
khuẩn lam khác và vi khuẩn.
Từ khóa: Động vật phù du, sự phân giải bởi virus, sức ăn của động vật phù du, thực vật phù du, vi
khuẩn lam.
MỞ ĐẦU
Virus tồn tại trong nước với mật độ cao.
Theo Fuhrman (1999) [8], sự xâm nhiễm của
virus được xem là một trong những quá trình
quan trọng trong các hệ sinh thái thủy sinh.
Proctor & Fuhrman (1990); Weinbauer & Hofl
(1998); Evans et al. (2003) [5, 15, 19] đã chứng
minh sự phân giải của virus có thể gây chết đến
70% vi khuẩn lam (VKL) trong các hệ sinh thái
nước mặn và gây chết đến 90-100% cho vi
khuẩn trong các hệ sinh thái nước ngọt.
Brussaard (2003) [3] cũng đã chỉ ra sự phân giải
của virus có thể là nguyên nhân chính gây chết
đối với các vi sinh vật nước, bên cạnh nguyên
nhân chết do bị ăn. Mức độ tác động của hai
nguyên nhân này lên lưới thức ăn thủy vực
không giống nhau. Trong khi sức ăn của động
vật phù du (ĐVPD) tạo sự dịch chuyển dinh
dưỡng từ các bậc dinh dưỡng thấp đến các bậc
cao hơn [17], thì sự phân giải của virus lại giúp
quay vòng dinh dưỡng trong vi lưới thức ăn [2].
Theo Gobler et al. (1997) [7] xác tế bào từ quá
trình phân giải sẽ được vi khuẩn dị dưỡng sử
dụng. Mặt khác, sự tiêm nhiễm của virus được
cho là có thể ảnh hưởng đến các quần xã vi sinh
vật, do chúng có tác động đặc hiệu với tế bào
chủ. Virus có tác động chọn lọc đối với quần xã
thủy sinh vật mạnh hơn chọn lọc ăn của ĐVPD
[18]. Do đó cần ước tính được cả hai nguyên
nhân gây chết này để hiểu rõ về quy mô tác
động và dòng chảy dinh dưỡng trong lưới thức
ăn thủy vực.
Kỹ thuật pha loãng được Landry & Hasset
(1982) [11] giới thiệu, ban đầu kỹ thuật này
được áp dụng để ước tính tốc độ tăng trưởng
riêng của thực vật phù du (TVPD) và tốc độ ăn
của ĐVPD. Với kỹ thuật này, mẫu nước được
pha thành hàng loạt độ pha loãng khác nhau
bằng cách lọc nước hồ được nghiên cứu, sau đó
pha loãng với nước chưa lọc để tạo sự gia giảm
theo bậc xác suất gặp nhau giữa ĐVPD (vật săn
mồi) và TVPD (con mồi). Như vậy, các mẫu
pha loãng hơn được giả định sẽ chịu tác động ăn
kém hơn, do đó, tốc độ tăng trưởng lý thuyết
(k) của TVPD trong các mẫu này cao hơn. Tốc
độ tăng trưởng riêng (µ) của TVPD được tính
bằng cách ngoại suy tốc độ tăng trưởng lý
thuyết đến 100%. Sự sai khác giữa tốc độ tăng
trưởng thực và tốc độ tăng trưởng lý thuyết
được tính từ các xử lý không pha loãng và tốc
TAP CHI SINH HOC 2015, 37(2): 200-206
DOI: 10.15625/0866-7160/v37n2.5839
Tran Thi Tinh et al.
201
độ chết do ăn (Mg). Kỹ thuật này cũng có thể áp
dụng để ước tính mức chết do virus (Mv). Evans
et al. (2003) [5] đã áp dụng thêm loạt pha loãng
với virus song song với pha loãng ĐVPD, tác
giả đã thành công trong việc ước tính tác động
ly giải của virus đối với vi khuẩn Phaeocystis
globosa trong nước ven bờ vùng ôn đới.
Đến nay, tác động của virus gây chết cho
các nhóm TVPD trong môi trường nước ngọt
chưa được nghiên cứu nhiều ở Việt Nam. Trong
nghiên cứu này, chúng tôi áp dụng kỹ thuật pha
loãng để ước tính tác động ăn của ĐVPD và sự
phân giải của virus lên các nhóm vi khuẩn phù
du, tảo, VKL đơn bào và đặc biệt là VKL dạng
sợi trong hồ Xuân Hương, một hồ cạn phú
dưỡng ở thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng.
Trong đó, nhóm TVPD ưu thế vào mùa khô là
VKL dạng sợi Oscillatoria và Pseudanabaena,
nhóm TVPD ưu thế vào mùa mưa là VKL dạng
sợi Anabeana và Spirulina. Có giả thuyết cho
rằng virus có thể đóng vai trò quan trọng đối với
mức chết của VKL dạng sợi trong hồ. Mục đích
của nghiên cứu này góp phần làm sáng tỏ
nguyên nhân gây chết vi khuẩn và TVPD ở hồ
Xuân Hương là do virus hay do ĐVPD hoặc có
thể là do cả hai tác động đồng thời: sự phân giải
của virus và sức ăn của ĐVPD. Chính vì vậy,
chúng tôi đã tiến hành hai thí nghiệm pha loãng
nước hồ Xuân Hương vào mùa khô và mưa
trong năm.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Hồ Xuân Hương là hồ phú dưỡng.
Chlorophyll a trung bình năm khoảng 126,44
µg/L; TP (phospho tổng số) khoảng 1,91-8,46
mg/L và TN (nitơ tổng số) là 12.325,4 mg/L.
Hồ nông, độ sâu của hồ trung bình là 1,75 m với
độ truyền quang (độ sâu Secchi) khoảng 0,4-0,5
m. Thực vật phù du ưu thế trong hồ vào mùa
khô thuộc về nhóm VKL dạng sợi Oscillatoria
và Pseudanabaena (hình 1), với mật độ từ
0,9×106 đến 1,6×106 sợi/L. Nhóm ưu thế vào
mùa mưa cũng là VKL, thuộc chi Anabeana và
Spirulina, mật độ dao động 0,7×106 đến
0,97×106 sợi/L. Quần xã tảo nhân thật dao động
từ 0,62×106 đến 1,59×106 tế bào/L, bao gồm
các loài thuộc ngành tảo lục, tảo silic và tảo
mắt. Mật độ vi khuẩn và virus trong hồ lần lượt
dao động từ 87,2×106 đến 109×106 tề bào/L và
từ 56,4×107 đến 103,5×107 hạt/mL. Quần xã
ĐVPD trong hồ ưu thế bởi các loài giáp xác râu
ngành, chân chèo, luân trùng và động vật
nguyên sinh, bao gồm Bosmina longirostris,
Mesocyclops leuckarti, Diaphanosoma sarsi,
Daphnia lumholtzi, Moina dubia,
Vietodiaptomus hatinhensis và Ceriodaphnia
rigaudi.
Đếm vi khuẩn và virus
Mẫu dùng để định lượng vi khuẩn và virus
được cố định bằng formalin (có nồng độ cuối
cùng là 1%), lưu giữ ở 4oC cho đến khi đếm.
Trước khi đếm, lấy mẫu nhuộm với thuốc
nhuộm DAPI (4,6 diamidino-2-phenylindole)
sao cho nồng độ cuối đạt 0,1 µg/mL và sau 24
giờ nhuộm tiến hành làm tiêu bản đếm. DAPI là
thuốc nhuộm huỳnh quang, được dùng để
nhuộm phân tử ADN. Khi xem tiêu bản nhuộm
dưới kính hiển vi huỳnh quang hiệu Axio A1,
hãng Zeiss (Đức) ở bước sóng khoảng 358-461
nm cho màu xanh dương. Cho một giọt dung
dịch đã nhuộm (5 µL) lên lam kính, dùng lam
men kích thước 1818 mm phủ lên. Đếm ở độ
phóng đại 1250x (hình 2). Dãy đếm nằm trong
khoảng 300-9.000 tế bào/hạt. Vì nhuộm ADN
nên với mỗi mẫu có thể đếm được cả số lượng
các hạt virus và tế bào vi khuẩn. Sau đó, mật độ
của virus và mật độ vi khuẩn được tính theo
công bố của Cottrel & Suttle (1995) [4]. Bố trí
các thí nghiệm pha loãng và xác định mật độ
thực vật phù du được thực hiện tại khoa Môi
trường và Tài nguyên, Trường Đại học Đà Lạt.
Việc đếm mật độ virus và vi khuẩn được thực
hiện tại Trung tâm Nghiên cứu màng sinh học,
Trường Đại học Duisburg-Essen, Cộng hòa
Liên bang Đức.
Đếm vi khuẩn lam và tảo
Mẫu được cố định bằng acid Lugol 1% và
FAA 2%. Dung dịch Lugol kém bền màu và bị
tác dụng bởi ánh sáng. Ngoài ra, dung dịch này
còn gây khó khăn trong việc xác định tảo giáp
nếu trong mẫu có nhóm này. Tuy nhiên, nó lại
rất tốt để bảo quản tảo vàng ánh. Khác với dung
dịch Lugol, dung dịch FAA (formaldehyde
acetic acid) thường làm mỏng tế bào nhưng lại
giữ màu rất tốt, đặc biệt với các nhóm tảo lục,
tảo giáp và vi khuẩn lam. Vì vậy, cách bảo quản
thực vật phù du tốt nhất là cố định mẫu bằng
Nghiên cứu tác động gây chết của virus và động vật phù du
202
Lugol 1%, sau đó ngay lập tức cố định bằng
FAA 2% theo hướng dẫn của Findlay & King
(2000) [6]. Cụ thể là lấy một lít nước mẫu cố
định bằng acid Lugol 1% và FAA 2%, để lắng
48 giờ, si phông phần nước trên còn lại 100 mL.
Để lắng 24 giờ sau đó tiếp tục si phông còn lại
20 mL. Hút 1 mL cho vào buồng đếm
Sedgewich-Rafter. Mật độ tế bào được tính theo
công thức được mô tả trong công bố của
Findlay & Kling (1997) [6]. Riêng đối với VKL
dạng sợi, đơn vị tính là sợi. Trong nghiên cứu,
có sự phân biệt giữa VKL dạng sợi và VKL
khác là do VKL dạng sợi là nhóm chiếm ưu thế
trong nước của hồ Xuân Hương. Quan sát riêng
nhóm này để tìm hiểu nguyên nhân bùng phát
VKL dạng sợi trong nước hồ Xuân Hương.
Hình 1. Một số vi khuẩn lam thường gặp ở hồ Xuân Hương trong thời gian nghiên cứu
a. Oscillatoria margaritifera Kutzin; b. Oscillatoria nigro-viridis Thawait; c&d. Oscillatoria
boryana (AG.) Bory; e. Psedanabaena catenata Lauterborn; f&g. Psedanabaena sp.;
h&i. Microcystis pulverea f. minor (Lemm.) Hollerb; j. Microcystis aeruginosa Kützing;
l. Merismopedia minima Beck; m. Anabeana sp.; thước 20 µm.
Hình 2. Các tế bào vi khuẩn và hạt virus được
nhuộm bằng thuốc nhuộm DAPI dưới kính
hiển vi huỳnh quang
Thí nghiệm pha loãng
Hai đợt thí nghiệm pha loãng được thực
hiện vào mùa khô (tháng 1/2014) và mùa mưa
(tháng 7/2014) với nước hồ Xuân Hương được
chỉ ra ở bảng 1. Lấy mẫu nước bề mặt (ở tầng
0-50 cm).
Chuẩn bị mẫu nước với 3 xử lý. Một phần
nước được lọc qua lưới lọc có kích thước mắt
lưới 200 µm để loại bỏ ĐVPD có kích thước
lớn, gọi phần nước lọc này là nước nguyên chất.
Với xử lý thứ 2, tất cả ĐVPD được loại bỏ bằng
cách lọc qua lưới lọc có kích thước mắt lưới 0,2
µm. Xử lý thứ 3, cả virus và ĐVPD được loại
bỏ bằng màng lọc vi sinh của Parker-Domnick
Hunter với cấp lọc 0,01 µm. Để có được nước
hồ sau khi được lọc qua màng 0,2 µm và 0,01
µm, cần lọc qua màng 0,45 µm trước. Ba phần
nước này được sử dụng để chuẩn bị cho 2 loạt
pha loãng như sau:
1. Loạt pha loãng 0,2 µm (được lọc qua
màng 0,2 µm) để ước lượng tác động ăn của
ĐVPD lên các sinh vật phù du khác.
Tran Thi Tinh et al.
203
2. Loạt pha loãng 0,01 µm (được lọc qua
màng 0,01 µm) để ước lượng tác động của cả
sức ăn của ĐVPD và sự ly giải của virus lên các
sinh vật phù du khác.
Bảng 1. Các điều kiện thí nghiệm trong mỗi loạt pha loãng
Ngày
thí nghiệm
Nhiệt độ
(oC)
Cường độ
chiếu sáng (lux)
Chu kỳ
sáng tối (giờ)
Thời gian
thí nghiệm (giờ) Độ lặp
13.1.2014 18 3500-4000 8:16 48 3
15.7.2014 16 1200-1500 8:16 48 3
Cả 2 loạt pha loãng trên đều được bố trí ở 4
độ pha loãng 25, 50, 75 và 100% so với nước
nguyên chất. Để không bị giới hạn dinh dưỡng,
25 µM muối phốt pho (dạng K2HPO4) và 300
µM muối nitơ (dạng NaNO3) được thêm vào
mỗi độ pha loãng. Phân phối nước đã pha loãng
vào các bình tam giác 250 mL đã được khử
trùng, độ lặp 3 lần và ủ ở điều kiện ánh sáng,
nhiệt độ được trình bày ở bảng 1. Mật độ virus,
vi khuẩn, VKL và tảo được đếm ở hai thời điểm
bắt đầu và kết thúc thí nghiệm. Thời gian tiến
hành mỗi đợt thí nghiệm là 72 giờ.
Tính toán các tham số của thí nghiệm pha
loãng
Tốc độ phát triển lý thuyết (k, d-1) được xác
định dựa vào N (số lượng sinh vật) ở thời điểm
bắt đầu và kết thúc thí nghiệm theo mô hình
hàm số mũ của Landry & Hassett (1982) [11]:
Trong đó t là khoảng thời gian thí nghiệm, t0
là thời điểm bắt đầu thí nghiệm. Tốc độ ăn của
ĐVPD (Mg); tốc độ chết do ĐVPD và sự ly giải
của virus (M(g+v)) được ước tính bằng cách sử
dụng đường hồi quy của tốc độ phát triển lý
thuyết (k) với các độ pha loãng. Mức chết do
virus (Mv) được tính theo Evans et al. (2003)
[5]:
Xác định các chỉ tiêu hóa, lí
Các thông số vật lí như nhiệt độ, pH được
đo nhanh bằng máy pH cầm tay hiệu 330
Profiline, hãng WTW, Đức. Độ dẫn diện được
đo bằng máy đo hiệu TN 100, hãng EUTECH,
Singapore. Xác định hàm lượng chlorophyll a
bằng phương pháp trắc quang UV-Vis 10200-H
theo APHA (1995) [1]. Xác định phốt pho tổng
số (TP) và nitơ tổng số (TN) lần lượt bằng
phương pháp so màu 4500-P và phương pháp
Kjeldahl 4500-N theo APHA (1995) [1].
Phân tích thống kê
Phân tích hồi quy có ý nghĩa được thực hiện
với phân tích phương sai ANOVA. Kiểm định F
được sử dụng để kiểm tra sự sai khác có ý nghĩa
độ dốc của các đường hồi quy. Sử dụng kiểm
định t để kiểm tra sự sai khác có ý nghĩa giữa
các xử lý, các độ pha loãng hay giữa t và t0. Đối
với phân tích thống kê, sử dụng phần mềm
Statgraphic 5.0 và tính toán ở độ tin cậy <0,05.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đặc điểm nước hồ Xuân Hương
Bằng thí nghiệm pha loãng, các thông số
vật lý và sinh học của hồ Xuân Hương ở thời
điểm bắt đầu của mỗi thí nghiệm pha loãng
đươc chỉ ra ở bảng 2. Số lượng virus có trong
nước hồ Xuân Hương ở thời điểm bắt đầu thí
nghiệm dao động trong khoảng 58,1×107-
82,3×107 hạt/mL. Số lượng VKL dạng sợi vào
mùa khô là 12,2×106 sợi/L cao hơn mùa mưa
0,84×106 sợi/L.
Ảnh hưởng của virus và sức ăn của động vật
phù du lên các nhóm sinh vật khác
Tốc độ tăng trưởng lý thuyết, tác động phân
giải của virus và sức ăn của ĐVPD có sự khác
nhau giữa hai mùa (bảng 3).
Những thí nghiệm pha loãng được tiến hành
vào mùa khô cho thấy không có sự gia tăng
đáng kể tốc độ tăng trưởng lý thuyết của VKL
dạng sợi trong các độ pha loãng ĐVPD (loạt 0,2
µm), ngược lại có sự gia tăng tốc độ tăng trưởng
lý thuyết ở loạt pha loãng 0,01 µm. Đường hồi
quy của 2 loạt 0,2 µm và 0,01 µm khác nhau
Nghiên cứu tác động gây chết của virus và động vật phù du
204
đáng kể (bảng 3), điều này chứng tỏ virus có tác
động đáng kể lên mức chết của VKL dạng sợi.
Tương tự, cũng không thấy có sự gia tăng tốc
độ tăng trưởng lý thuyết của vi khuẩn trong các
độ pha loãng ĐVPD mà lại có sự gia tăng đáng
kể tốc độ tăng trưởng lý thuyết ở loạt pha loãng
0,01 µm. Như vậy, trong thí nghiệm này mức
chết gián tiếp của VKL dạng sợi và vi khuẩn do
virus được ước tính lần lượt là 0,654d-1 và
0,868d-1. Trái lại, sức ăn của ĐVPD lên VKL
dạng sợi, vi khuẩn, tảo và VKL khác không có
tác động rõ rệt trong thí nghiệm này.
Bảng 2. Các thông số vật lý và sinh học của hồ Xuân Hương ở những thời điểm tiến hành các
thí nghiệm pha loãng
Thông số vật lý và sinh học Mùa khô Mùa mưa
Nhiệt độ (oC) 17,8±0,2 15,9±0,1
pH 6,34± 0,11 7,83±0,14
Độ sâu Secchi (cm) 0,40±0,15 0,50±0,1
TP (mg/L) 2,32± 0,43 7,40±0,37
TN (mg/L) 12,84±1,02 15,70±1,71
Chlorophyll a (µg/L) 128±12,28 67±8,33
VR (107 vlp/mL) 82,3±8,55 58,1±4,26
VK (106 tế bào/L) 99,3±7,68 86,6±11,39
Vi tảo (106 tế bào/L) 1,12±0,33 0,93±0,29
VKL sợi (106 sợi/L) 12,20±1,41 0,84±0,21
VKL khác (106 tế bào/L) 0,32±0,02 0,17±0,01
TP: phốt pho tổng số; TN: nitơ tổng số; VR: virus; VK: vi khuẩn; VKL: vi khuẩn lam.
Bảng 3. Tốc độ phát triển lý thuyết của các nhóm sinh vật phù du (con mồi) ở các độ pha loãng
khác nhau
Mức chết trung
bình (d-1) do Thời gian
thí nghiệm
Con
mồi
Loạt
pha
loãng
Phương trình hồi quy
tốc độ phát triển
khả kiến (k) với độ
pha loãng
R2 p
VR ĐVPD
VKL
sợi
0,2 µm
0,01 µm
y = 0,187 – 0,030x
y = 0,396 – 0,361x
0,035
0,776
NS
<0,05 0,654 -
VKL
khác
0,2 µm
0,01 µm
y = 0,202 – 0,020x
y = 0,198 – 0,002x
0,008
0,003
NS
NS - -
VK 0,2 µm
0,01 µm
y = 0,035 + 0,137x
y = 0,796 – 0,852x
0,038
0,698
NS
<0,05 0,868 -
Mùa khô
(1/2014)
Tảo 0,2 µm
0,01 µm
y = 0,163 + 0,182x
y = 0,456 – 0,141x
0,157
0,158
NS
NS - -
VKL
sợi
0,2 µm
0,01 µm
y = –0,283 + 0,269x
y = –0,131 + 0,175x
0,294
0,186
NS
NS - -
VKL
khác
0,2 µm
0,01 µm
y = 1,099 – 0,989x
y = 1,419 – 0,354x
0,611
0,282
<0,05
NS - 0,647
VK 0,2 µm 0,01 µm
y = 1,699 – 0,802x
y = 1,250 – 0,288x
0,703
0,202
<0,05
NS - 0,804
Mùa mưa
(7/2014)
Tảo 0,2 µm
0,01 µm
y = 0,292 + 0,498x
y = 0,294 + 0,171x
0,768
0,305
<0,05
NS - 0,196
Phân tích hồi quy được thể hiện bởi R2 và p (ANOVA). Các độ dốc của đường hồi quy của 2 loạt pha loãng
được kiểm chứng bởi F-test. NS = không có nghĩa; “-“ = không có giá trị; VR: virus; VK: vi khuẩn; VKL: vi
khuẩn lam; ĐVPD: động vật phù du.
Tran Thi Tinh et al.
205
Những thí nghiệm pha loãng được tiến hành
vào mùa mưa cho thấy ĐVPD gián tiếp gây chết
lên vi khuẩn, VKL đơn bào và tảo được ước
tính lần lượt là 0,804; 0,647 và 0,196d-1. Như
vậy, trong thí nghiệm này, sức ăn của ĐVPD
được xác định là nguồn gây chết đáng kể đối
với vi khuẩn. Kết quả cho thấy, tảo cũng chịu
tác động nhất định của ĐVPD nhưng không
đáng kể. Tương tự như thí nghiệm vào mùa khô,
ở thí nghiệm này cũng không thấy có sự tác
động của ĐVPD lên nhóm VKL dạng sợi.
Các kết quả này cho thấy, sự phân giải là
nguyên nhân gây chết chính cho VKL dạng sợi
và vi khuẩn ở thí nghiệm mùa khô, và có thể các
chất dinh dưỡng được giải phóng thông qua sự
phân giải VKL dạng sợi và vi khuẩn được quay
vòng trong vi lưới thức ăn [7, 14]. Khác với thí
nghiệm mùa khô, ở thí nghiệm mùa mưa, sức ăn
của ĐVPD được xác định là nguồn gây chết
đáng kể lên VKL đơn bào và vi khuẩn, trong
khi đó hoạt tính của virus ít được thấy trong giai
đoạn này.
KẾT LUẬN
Nghiên cứu đã chứng minh sự phân giải của
virus là nguồn gây chết chính cho các quần thể
vi khuẩn và vi khuẩn lam dạng sợi trong hồ
Xuân Hương vào mùa khô, trong khi đó, sức ăn
của động vật phù du không thấy có tác động lên
các sinh vật phù du khác vào mùa này. Ngược
lại, trong mùa mưa, sức ăn của động vật phù du
được xác định là nguồn gây chết chính cho các
vi khuẩn lam đơn bào và vi khuẩn, có ít nhiều
tác động đến vi tảo. Đặc biệt, ở cả hai thí
nghiệm pha loãng đều không nhận thấy có sự
tác động của động vật phù du lên vi khuẩn lam
dạng sợi. Có thể đây là một trong những nguyên
nhân khiến cho phần lớn các đợt nở hoa nước
hồ Xuân Hương đều do sự bùng phát của các
chi thuộc vi khuẩn lam dạng sợi. Tuy nhiên, để
khẳng định vai trò của mỗi tác nhân lên các sinh
vật còn lại cần có những nghiên cứu theo hướng
này.
Lời cảm ơn: Tác giả xin cảm ơn GS Walker và
PGS.TS Đoàn Như Hải đã hướng dẫn cho tác
giả tiến hành các thí nghiệm pha loãng. Xin cảm
ơn chương trình học bổng DAAD đã tài trợ kinh
phí và các phương tiện khác để tác giả được đến
trường đại học Duisburg-Essen, CHLB Đức để
định lượng mật độ virus và vi khuẩn trong
nghiên cứu này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. APHA, 1995. Standard methods for the
examination of water and wastewater (13th
ed.). Washington, DC: AmericanPublic
Health Association.
2. Bratbak G., Thingstad F., Heldal M., 1994.
Viruses and the Microbial Loop. Microbial
Ecology, 28: 209-221.
3. Brussaard C., 2003. Viral control of
phytoplankton. Article first published
online: DOI: 10.1111/j.0022-3646.2003.
03906001_13.x. Journal of Phycology,
39(Supp. s1): 5.
4. Cottrell M. T., Suttle C. A., 1995. Dynamics
of a lytic virus infecting the photosynthetic
marine picoflagellate Micromonas pusilla.
Limnol Oceanogr, 40: 730-739.
5. Evans C., Archer S. D., Jacquet S., Wilson
W. H., 2003. Direct estimates of the
contribution of viral lysis and
microzooplankton grazing to the decline of
a micromonas spp. Population. Aquatic
microbial ecology, 30: 207-219.
6. Findlay D. L., King H. J., 2000. Ecological
Monitoring and Assessment Network
(EMAN). Undated (a). Protocols for
Measuring Biodiversity: Phytoplankton in
Freshwater.
7. Gobler C. J., Hutchins D. A., 1997. Release
and bioavailability of C, N, P, Se and Fe
following viral of a marine chrysophyte.
Limnology and Oceanography, 42: 1492-
1504.
8. Jed A. Fuhrman, 1999. Marine viruses and
their biogeochemical and ecological effects.
9. Komarek J., Anagnostidis K., 2000.
Cyanoprokaryota: Chroococcales. Spektrum
Akademischer Verlag.
10. Komarek J., Anagnostidis K., 2005.
Cyanoprokaryota: Oscillatoriales. Spektrum
Academischer Verlag.
11. Landry M. R., Hasset R. P., 1982
Estimating the grazing impact of marine
Nghiên cứu tác động gây chết của virus và động vật phù du
206
microzooplankton. Marine Biology, 67:
283-288.
12. Mathias C. B., Kirschner A. K. T.,
Velimirov B., 1995. Seasonal variations of
virus abundance and viral control of the
bacterial production in a backwater system
of the Danube River. Appl. Environ.
Microbiol., 61: 3734-3740.
13. Mathias M., 2008. Viruses in freshwater
ecosystems: an introduction to the
exploration of viruses in new aquatic
habitats. Freshwater Biology (Impact
Factor: 3.93). DOI: 10.1111/j.1365-
2427.2008.02014.
14. Noble R. T., Fuhrman J. A., 1998. Use of
SYBR green I for rapid epifluorescence
counts of marine viruses and bacteia.
Aquatic Microbial Ecology, 14: 13-18.
15. Proctor L. M., Fuhrman J. A., 1990. Viral
mortality of marine bacteria and
cyanobacteria. Nature, 343: 60-62.
16. Scheffer M., 1998. Ecology of shallow
lakes: Population and Community Biology
Series 22. Chapman & Hall, London: 357
pp. Hydrobiologia, 584: 455-466.
17. Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải, 2001.
Diễn thế sinh thái hồ đầm nước ngọt nội địa
Việt Nam. Tuyển tập các công trình nghiên
cứu sinh thái học và tài nguyên sinh vật.
Nxb. Nông nghiệp Hà Nội.
18. Thingstad T. F., Lignell G., 1997.
Theoretical models for the control of
bacterial growth rate, abundance, diversity
and carbon demand. Aquatic Microbial
Ecology, 13: 19-27.
19. Weinbauer M. G., Hofle M. G., 1998.
Significance of viral lysis and flagellate
grazing as factors controlling
bacterioplankton production in a eutrophic
lake. Appl. Environ. Microbiol., 64: 431-438.
MORTALITY IMPACT OF VIRAL AND MICROZOOPLANKTON
UPON BACTERIA AND PHYTOPLANKTON IN A EUTROPHIC RESERVOIR
IN CENTRAL HIGHLANDS
Tran Thi Tinh1, Doan Nhu Hai2, Le Ba Dung1
1DaLat University
2Institute of Oceanography, VAST
SUMMARY
There were many studies on impact of viral lysis and microzooplankton grazing on the aquatic food web.
However, there was a lack of studies that assess the relative importance of both mortality factors in the same
time. In this study, we applied the dilution technique to estimate the impact withal of both viral lysis and
microzooplankton grazing on bacteria, microalgae, and especially filamentous cyanobacteria in Xuan Huong
reservoir, the shallow eutrophic reservoir in Da Lat city. We performed two dilution experiments, the first one
was performed in the dry season (January 2014) and another was done in the rainy season (July 2014). We
determined viral and bacterial abundances by using epifluorescence microscopy. The abundance of
phytoplankton was determined by using light microscope. The study illustrates that viral lysis was the main
morality source in the dry season experiment, removing about 65% and 87% of the potential falamentous
cyanobacterial and bacterial productions, respectively. Contrarily, microzooplankton grazing removed about
20%; 65% and 80% of the potential algal, unicellular cyanobacteria and bacterial productions, respectively, in
the rainy season.
Keywords: Cyanobacteria, microzooplankton grazing, microzooplankton, phytoplankton, viral lysis.
Ngày nhận bài: 21-1-2015
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 5839_26333_1_pb_308_2016276.pdf